SU1151834A1 - Device for measuring temperature (its versions) - Google Patents

Device for measuring temperature (its versions) Download PDF

Info

Publication number
SU1151834A1
SU1151834A1 SU833627208A SU3627208A SU1151834A1 SU 1151834 A1 SU1151834 A1 SU 1151834A1 SU 833627208 A SU833627208 A SU 833627208A SU 3627208 A SU3627208 A SU 3627208A SU 1151834 A1 SU1151834 A1 SU 1151834A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
key
amplifier
multivibrator
Prior art date
Application number
SU833627208A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лев Алексеевич Галкин
Юрий Алексеевич Скрипник
Серафим Валерианович Шабанин
Original Assignee
Организация П/Я А-3106
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Организация П/Я А-3106 filed Critical Организация П/Я А-3106
Priority to SU833627208A priority Critical patent/SU1151834A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1151834A1 publication Critical patent/SU1151834A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

1. Устройство дл  измерени  температуры , содержащее термопреобразователь сопротивлени , включенный в ..плечо измерительного моста, интегратор , вход которого соединен с выходом первого ключа, а выход подключен к первому входу дифференциального усилител , второй ключ, вход которого соединен с входом первого ключа, а выход через делитель подключен к второму входу дифференциального усилител , преобразователь напр жени  в длительность импульсов, вход которого соединен с выходом дифференциального усилител , а выход через третий ключ и балластный резистор соединен с первым выводом термопреобразовател  -сопротивлени , второй вывод которого соединен с общей шиной устройства, мультивибратор , перпьм выход которого соединен с управл ющими входами второго и трет1.егч1 ключей и управл ющим входом гг«рвого ждущего мультивибратора , п1гк(Л которого соединен с упра.1. A temperature measuring device containing a resistive temperature transducer included in the shoulder of the measuring bridge, an integrator whose input is connected to the output of the first key and the output connected to the first input of a differential amplifier, a second key whose input is connected to the input of the first key, and the output through the divider is connected to the second input of the differential amplifier, the voltage to voltage converter, the input of which is connected to the output of the differential amplifier, and the output through the third switch and the ballast resistor is connected to the first output of the thermal converter -resistance, the second output of which is connected to the common bus of the device, the multivibrator, the first output of which is connected to the control inputs of the second and tertiary keys 1 and the control input of the first waiting multivibrator, n1gk (L connected with control.

Description

первого ключа, а выход через делитель подключен к второму входу дифференциального усилител , преобразователь напр жени  в длительность импульсов, вход которого соединен с выходом дифференциального усилител , третий ключ, выход которого через - балластный резистор соединен с первым выводом термопреобразовател  сопротивлени , второй вывод которого соединен с общей шиной устройства , мультивибратор, первый вход которого соединен с управл ющими входами второго и третьего ; ключей и управл ющим входом первого ждущего мультивибратора, выход которого соединен с управл ющим входом милливольтметра, подключенного к термопреобразователю сопротивлеотличающеес  тем.the first switch, and the output through the divider is connected to the second input of the differential amplifier, the voltage to pulse converter, the input of which is connected to the output of the differential amplifier, the third switch, the output of which through a ballast resistor is connected to the first output of the thermal converter, the second output of which is connected to a common bus device, a multivibrator, the first input of which is connected to the control inputs of the second and third; the keys and the control input of the first standby multivibrator, the output of which is connected to the control input of a millivoltmeter connected to the thermal converter, resistively distinguishing between.

ни .neither

что, с целью повьш1ени  точности измерени  температуры и быстродействи  устройства, в него введены второй ждущий мультивибратор, источник опорного напр жени , схема сравнени , последовательно соединенные масштабный усилитель, синхронньйthat, in order to improve the accuracy of temperature measurement and device speed, a second standby multivibrator, a reference voltage source, a comparison circuit, a series-connected amplifier, synchronously

151834151834

детектор и операционньш усилитель, усилитель с управл емым коэффициентом передачи и генератор переменного напр жени , первый вькод которого соединен с управл ющим входом синхронного детектора, а второй выход подключен к измерительному мосту, выход которого соединен с входом масштабного усилител , при этом второй выход мультивибратора через второй ждущий мультивибратор, подключен к управл ющему входу первого ключа, вход которого соединен с выходом операционного усилител , входы схемы сравнени  соответственно соединены с выводами балластного резистора и выходом источника опорного Нсшр жени , управл ющий вход которого соединен с выходом третьего ключа, а выход схемы сравнени  соединен с управл ющим входом усилител  с управл емым коэффициентом передачи, вход которого соединен с выходом преобразовател  напр жени  в длительность импульсов, а выход- подключен к входу третьего ключа.a detector and an operational amplifier, an amplifier with a controlled transmission coefficient and an alternating voltage generator, the first code of which is connected to the control input of the synchronous detector, and the second output is connected to the measuring bridge, the output of which is connected to the input of the large-scale amplifier, the second output of the multivibrator through the second waiting multivibrator, connected to the control input of the first key, the input of which is connected to the output of the operational amplifier, the inputs of the comparison circuit are respectively connected to the terminals the ballast resistor and the output of the reference input source, the control input of which is connected to the output of the third key, and the output of the comparison circuit is connected to the control input of the amplifier with controlled transmission coefficient, the input of which is connected to the output of the voltage converter in the pulse duration, and the output connected to the input of the third key.

Изобретение относитс  к температурным измерени м, а точнее к устройствам дл  измерени  температуры с дополнительным нагревом термопреобразовател  сопротивлени . , , 5The invention relates to temperature measurements, and more specifically to devices for measuring temperature with additional heating of a resistance temperature transducer. , , five

Известно устройство дл  измерени  температуры, содержащее термодатчик, выполненный в виде термокомпенсационного преобразовател , измерительные выводы которого подключены О к входу компаратора с блоком гальванического разделени , выход которого через схемы И подключен к входам реверсивного счетчика, преобразователь код-ток, вход которого сое- 15 динен с выходом реверсивного счетчика, а выход подключен к компенсационным выводам термодатчика lJ ..A device for temperature measurement is known, which contains a temperature sensor made in the form of a temperature-compensating converter, the measuring outputs of which are connected O to the input of a comparator with a galvanic separation unit, the output of which is connected to the inputs of a reversible counter through the AND circuit, a code-current converter whose input is 15 dinene with the output of the reversible counter, and the output is connected to the compensation terminals of the thermal sensor lJ ..

Однако устройство требует дл  своей работы специальный термодатчик. 20However, the device requires a special thermal sensor for its operation. 20

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  температуры.The closest in technical essence to the present invention is a device for measuring temperature.

содержащее термопреобразователь сопротивлени , включенньй в плечо измерительного моста, интегратор, вход которого соединен с выходом первого ключа, а выход подключен к первому входу дифференциального усилител , второй ключ, вход которого соединен с входом первого ключа, а выход через делитель подключен к второму входу дифференциального усилител , преобразователь напр жени  в длительность импульсов, состо щий из генератора пилообразного напр жени  и широтно-импульсного модул тора, вход которого соединен с выходом дифференциального усилител , а выход через третий ключ и балластный резистор соединен с первым выводом термопреобразовател  сопротивлени , второй вывод которого соединен с общей шиной устройства, мультивибратор, первый выход которого соединен с управл ющими входами второго и третьего ключей и управл ющим входом первого ждущего мультивибратора, выход кото рого соединен с управл ющим входом милливольтметра, подключенного к термопреобразователю сопротивлени  Недостатками устройства  вл ютс  TQ, что в нем не учтена погрешкость от изменени  амплитуды токовых импульсов подогрева, определ ем соотношением величин сопротивлений балластного резистора и термопреобразовател  при нагреве и охлаждении последнего, а также не учитываетс  теплова  посто нна  времени охлаждени  термопреобразовател  сопротивлени  во вторую половину периода коммутации, когда отсутствуют импул сы подогрева, что приводит к сущест венной систематической погрешности измерени  и снижению быстродействи  устройства. Цель изобретени  - повышение точ ности измерени  температуры и быстродействи  устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  измерени  температуры, содержащее термопреобразователь сопротивлени , включенный в плечо измерительного моста, интегратор, вход которого соединен с выходом первого ключа, а выход подключен к первому входу дифференциального усилител , второй ключ, вход которого соединен с входом пер вфго ключа,, а выход через делитель подключен к второму входу дифферен диального усилител , преобразоваг тель напр жени  в длительность импульсов , вход которого соединен с вйходом дифференциального усилител  а выход через третий ключ и балласт ный резистор соединен с первым вы водом термопреобразовател  сопротив лени , второй вывод которого соединен с общей шиной устройства, мультивибратор , первый выход которого соединен с управл ющими входами второго и третьего ключей и управл ющим входом первого ждущего мультивибратора , выход которого соединен с управл ющим входом милливольт метра, подключенного к термотгреоб- разователю сопротивлени , введены второй ждущий мультивибратор, источник опорного напр жени , схема сравнени , последовательно соединен ные масштабный усилитель, синхрон- ный детектор и операционный усилитель , повторитель напр жени  и генератор переменного напр жени , первый выход которого соединён с управл ющим входом синхронного детектора , а второй выход подключен к измерительному мосту, выход которого соединен с входом масштабного усилител , при этом второй выход мультивибратора через второй ждущий мультивибратор подключен к управл ющему входу первого ключа, вход которого соединен с выходом операционного усилител , входы схемы сравнени  соответственно соединены с выводами балластного резистора и вьпсодом источника опорного напр жени , управл кнций вход которого, соединен с выходом третьего ключа, а выход схемы сравнени  через повторитель напр жени  подключен к термопреобразователю сопротивлени . По второму варианту в устройство дл  измерени  температуры, содержащее термопрёобразователь сопротивлени , включенньй в плечо измерительного моста, интегратор, вход которого соединен с выходом первого ключа , а выход подключен к первому входу дифференциального усилител , второй ключ, вход которого соединен с выходом первого ключа, а выход через делитель подключен к второму входу дифференциального усилител , преобразователь напр жени  в длительность импульсов, вход которого соединен с выходом дифференциального усилител , третий ключ, выход которого через балластный резистор соединен с первым выводом термопреобразрвател  сопротивлени , второй вывод которого соединен с общей шиной устройства, мультивибратор, первьй выход которого соединен с управл ющими входами второго и третьего ключей и управ- л ющим входом первого ждущего мультивибратора , выход которого соединен с управл ющим входом милливольтметра , подключенного к термопреобразователю сопротивлени , введены второй ждущий мультивибратор, источник опорного напр жени , схема сравнени , последовательно соединенные масштабный усилитель, синхронный детектор и операционный усилитель, усилитель с управл емым коэффициентом передачи и генератор переменного напр жени , первый выход которого соединен с управл ющим входом синхронного детектора, а второй выход подключен к измерительному мосту, выход которого соединен с входом масштабного усилител , при этом второй выход мультивибратора через второй ждущий мультивибратор подключен к управл ющему входу первого ключа, вход которого соединен с выходом операционного усилител , входы схемы сравнени  соответственно соединены с выводами балластного резистора и выходом источника опорного напр жени , управл ющий вход которого соединен с выходом третьего ключа, а вы ход схемы сравнени  соединен с управл ющим входом усилител  с управ . л емым коэффициентом передачи, вход которого соединен с выходом.преобраз/ )вател  напр жени  в длительность импульсов, а выход подключен к входутретьего ключа. На фиг. 1 представлена блок-схем устройства, первый варианту на фиг. то же, второй вариант. Устройство,представленное на фиг. 1 содержит термопреобразовател 1 сопротивлени , измерительный мост 2, ключи 3-5, интегратор 6, делитель 7 напр жени , дифференциап ный усилитель 8, преобразователь 9 напр жени  в длительность импульсов , мультивибратор 10, балласт«ый резистор 11, милливольтметр 11,жду щие мультивибраторы 13 и 14, схему 15 сравнени , источник 16 опорного напр жени , повторитель 17 напр жени , масштабный усилитель 18, синхронный детектор 19, операдионньй ус литель 20 и генератор 21 переменного напрлкени . В устройстве по второму варианту (фиг. 2) повторитель 17 напр жени  отсутствует, а имеетс  усилителв 22 с управл емым коэффициентом передач Устройство дл  измерени  темпера туры работает следующим образом. Термопреобразователь сопротивлени  включен в ппечо измерительного моста 2 переменного тока, питаемого от генератора 21 напр жением с частотой «( . Выходной сигнал измерительного моста, пропорциональный приращению сопротивлени  термопреобразовател  через масштабируймый усилитель 18, синхронный детектор 19, в котором он преобразуетс  в посто нное напр жение, и операцио НЫЙ усилитель 20 поступает на входы ключей 3 и 4, работой которых управл ет мультивибратор 10. , Пусть первоначально по сигналам с мультивибратора 10 (на ключ 3 сигнал поступает с задержкой, определ емой ждущим мультивибратором 14) ключ 3 замкнут, а ключи 4 и 5 разомкнуты . При замкнутом ключе 3 интегратор 6 запоминает напр жение на выходе операционного усилител  20, пропорциональное приращению сопротивлени  термопреобразовател  1, нагретого до температуры контролируемой среды. и,-5,-, -oL.R-Q.U чувствительность мостовой схемы; К, - коэффициент передачи масштабного усилител ; 2 коэффихдаент преобразовани  синхронного детектора 1C,- коэффициент преобразовани  операционного усилител  20, R и oi - сопротивление и темпера-турный коэффициент сопротивлени  термопреобразовател  , и - напр жение питани  измерительного моста. При переключении мультивибратора 10 замыкаютс  ключи 4 и 5 и выходное напр жение операционного усилител  20, уменьшенное в и раз делителем 7, поступает на неинвертирующий вход дифференциального усилител  8, к инвертирующему входу которого приложено запомненное напр жение Uj с выхода интегратора 6. При наличии разности напр жений на выходе усилител  8 по вл етс  напр жение, которое с помощью преобразовател  9 преобразуетс  в длительность однопол рных импульсов следующих с частотой tJg , отличной от частоты устройстве по первому варианту эти импульсы через ключ 5 и балластный резистор 11, а в устройстве по второму варианту через усилитель 22 с управл емым коэффициентом передачи, ключ 5 и балластньш резистор 11 поступают на термопреобразователь 1 сопротивлени . В результате воздействи  этих импульсов происходит дополнительный нагрев термопресбразовател , что увеличивает его сопротивление, / и, соответственно, напр жение на вы ходе измерительного моста. Так как частота со следовани  импульсов с выхода преобразовател  9 отличаетс  от частоты питани  моста, то синхро ный детектор реагирует только на сигналы, следующие с частотой GO 4 В результате нагрева термопреобразовател  на неинвертирующий вход усилител  8 поступает напр жение ,-K,-k4l 3«R()- -J 2) где п - коэффициент делени  делите л  напр жени  7, 40 - температура перегрева. При возрастании температуры пере грева 69 возрастает напр жение Ug , стрем сь к значению Ll .В установившемс  режиме, если пренебречь на р жением статизма замкнутой схемы, входные напр жени  усилител  8 урав ниваютс  ( Uj 1« ). Из равенства напр жений следует: Температура перегрева 4 О определ етс  коэффициентом теплоотдачи термопреобразовател  сопротивлени  С, квадратом действующего значени  импульсного тока «J и его нагреты сопротивлением Вц f . -,2,2 (9 + u9l. (i) При этом, как показывают простые расчеты, падение напр жени  Ucp со даваемое средним значением импульсн го тока на нагретом термопреобразо- вателе сопротивлени  равно F-c(n-) (5) Ufp rcp-fio l4oc(0+ue) где F - площадь поверхности термопреобразовател  J «JQ - амплитуда однопол рньк импульсов TOKq подогрева. Установившеес  среднее значение падени  напр жени  однопол рных импульсов регистрируетс  милливольтметром 12 после разрешени  с задержкой , создаваемой ждущим мультивибратором 13, равной тепловой посто нной времени термопреобразовател После переключени  мультивибратора 10 среднее значение падени  34 напр жени  от импульсного тока равно нулю. При этом выходное напр жение мостовой измерительной схемы Ц у больше, чем (J, в течение времени охлаждени  термопреобразовател  от температуры перегрева ( Q Ав ) до контролируемой температуры 0 и равного тепловой посто нной термометра . Поэтому повторньй цикл запоминани  осуществл етс  с задержкой, создаваемой ждущим мультивибратором 14, включающим ключ 3, равной посто нной времени термопреобразовател  1. При изменении сопротивлени  термопреобразовател  происходит изменение амплитуды однопол рньк токовых импульсов, поступающих с выхода преобразовател  9. Дл  того, чтобы их амплитуда оставалась посто нной, в устройстве по первому варианту она стабилизируетс  с помощью схемы 15 сравнени , источника 16 опорного напр жени  и повторител  17 напр жени . На первый вход схемы 15 сравнени  поступает напр жение с балластного резистора Л, величина которого пропорциональна току, протекающему через него, и измен етс  при изменении сопротивлени  термопреобразовател . На второй вход схемы сравнени  поступает сигнал заданной амплитуды от источника 16 опорного напр жени , действующий в течение действи  однопол рного импульса. При этом на выходе схемы 15 формируетс  дополнительный сигнал , пропорциональный изменению тока однопол рньк импульсов, который через повторитель 17 напр жени  также поступает на термопреобразователь сопротивлени , обеспечива  его дополнительный нагрев, В устройстве по второму варианту стабилизаци  амплитуды токовых импульсов осуществл етс  с помощью схемы 15 сравнени , источника 16 опорного найр жени  и усилител  22 управл емым коэффициентом передачи . В нем разностный сигнал с вькода схемы 16 сравнени  измен ет коэффициент передачи усилител  22, что ведет к изменению амплитуды импульсов на его выходе. Устройство дл  измерени  температуры по первому варианту обладает более высокой надежностью по отношению к устройству по второму варианту , так как в нем компенсаци  изме9i:containing a resistive temperature transducer included in the measuring bridge arm, an integrator whose input is connected to the output of the first key, and an output connected to the first input of a differential amplifier, a second key whose input is connected to the input of the first key, and the output through a divider connected to the second input of a differential amplifier , a voltage to voltage converter, consisting of a sawtooth generator and a pulse width modulator, the input of which is connected to the output differential About the amplifier, and the output through the third key and the ballast resistor is connected to the first output of the resistive temperature transducer, the second output of which is connected to the common bus of the device, the multivibrator, the first output of which is connected to the control inputs of the second and third keys and the control input of the first waiting multivibrator, output which is connected to the control input of a millivoltmeter connected to a resistance thermocouple. The drawbacks of the device are TQ, that it does not take into account the error due to the change in amplitudes heating current pulses, determined by the ratio of resistance values of the ballast resistor and thermal converter during heating and cooling of the latter, and also does not take into account the thermal cooling time of the thermal converter resistance in the second half of the switching period, when there are no heating pulses, which leads to significant systematic measurement error and reduce the speed of the device. The purpose of the invention is to improve the accuracy of temperature measurement and device speed. This goal is achieved in that a temperature measuring device containing a resistance thermocouple is included in the measurement bridge arm, an integrator whose input is connected to the output of the first key, and the output is connected to the first input of a differential amplifier, the second switch which input is connected to the input of A key, and the output through a divider is connected to the second input of the differential amplifier; the voltage converter is a pulse width, the input of which is connected to the differential input the amplifier and the output through the third switch and the ballast resistor are connected to the first output of the resistance temperature transducer, the second output of which is connected to the device common bus, the multivibrator, the first output of which is connected to the control inputs of the second and third switches and the control input of the first waiting multivibrator, the output of which is connected to the control input of a millivolt meter connected to a resistance thermoconverter, a second waiting multivibrator, a voltage source, a comparison circuit, Consequently, a connected scale amplifier, a synchronous detector and an operational amplifier, a voltage follower and an alternating voltage generator, the first output of which is connected to the control input of the synchronous detector, and the second output is connected to the measuring bridge, the output of which is connected to the input of the scale amplifier, the second output of the multivibrator is connected via a second standby multivibrator to the control input of the first key, the input of which is connected to the output of the operational amplifier, the inputs of the comparison circuit terminals respectively connected to the ballast and vpsodom reference voltage source, a control kntsy input of which is connected to the output of the third key, and comparing the output circuit through voltage follower is connected to resistive temperature. In the second embodiment, a temperature measuring device containing a resistance thermal converter is included in the measurement bridge arm, an integrator whose input is connected to the output of the first key, and the output is connected to the first input of a differential amplifier, the second switch whose input is connected to the output of the first key, and the output through the divider is connected to the second input of the differential amplifier, the voltage to voltage converter, the input of which is connected to the output of the differential amplifier, the third cell uch, the output of which through a ballast resistor is connected to the first output of a resistance thermocouple, the second output of which is connected to the common bus of the device, a multivibrator, the first output of which is connected to the control inputs of the second and third keys and the control input of the first waiting multivibrator, the output of which is connected with the control input of a millivoltmeter connected to a resistance thermocouple, a second waiting multivibrator, a reference voltage source, a comparison circuit, is introduced in series with A connected scale amplifier, a synchronous detector and an operational amplifier, an amplifier with a controlled transmission coefficient and an alternating voltage generator, the first output of which is connected to the control input of the synchronous detector, and the second output is connected to the measuring bridge, the output of which is This second output of the multivibrator is connected via a second standby multivibrator to the control input of the first key, the input of which is connected to the output of the operational amplifier, the inputs of the circuit The terminals are respectively connected to the terminals of the ballast resistor and the output of the voltage source, the control input of which is connected to the output of the third key, and the output of the comparison circuit is connected to the control input of the amplifier with control. The implied transmission coefficient, the input of which is connected to the output of the voltage transducer /) in the pulse duration, and the output is connected to the input of the third key. FIG. 1 shows a block diagram of the device, the first embodiment of FIG. the same, the second option. The device shown in FIG. 1 contains resistance thermocouple 1, measuring bridge 2, switches 3-5, integrator 6, voltage divider 7, differential amplifier 8, voltage converter 9 to pulse width, multivibrator 10, resistor 11 ballast, millivoltmeter 11, waiting multivibrators 13 and 14, a comparison circuit 15, a voltage source 16, a voltage follower 17, a scale amplifier 18, a synchronous detector 19, an operative amplifier 20, and an alternator 21. In the device according to the second variant (Fig. 2), the voltage follower 17 is absent, but there is an amplifier 22 with a controlled gear ratio. The device for measuring the temperature works as follows. A resistive temperature transducer is connected to the measuring transducer 2 of an alternating current supplied from the generator 21 by a voltage of frequency (. The output signal of the measuring bridge is proportional to the increment of the resistance of the transducer through a scalable amplifier 18, a synchronous detector 19 in which it is converted into a constant voltage, and the operation of the amplifier 20 is fed to the inputs of the keys 3 and 4, the operation of which is controlled by the multivibrator 10. Let initially on the signals from the multivibrator 10 (on the key 3 the incoming signal With a delay determined by the waiting multivibrator 14) the key 3 is closed and the keys 4 and 5 are open.When the key 3 is closed, the integrator 6 remembers the voltage at the output of the operational amplifier 20 proportional to the increment of resistance of the thermocouple 1 heated to the temperature of the controlled medium and -5, -, -oL.RQ.U sensitivity of the bridge circuit; K, - transfer coefficient of the scale amplifier; 2 conversion coefficient of the synchronous detector 1C, - conversion ratio of the operational amplifier 20, R and oi - resistance and temperature first drag coefficient of thermal converters, and - voltage measuring bridge power. When the multivibrator 10 is switched, the switches 4 and 5 are closed and the output voltage of the operational amplifier 20, reduced in and out of the divider 7, is fed to the non-inverting input of the differential amplifier 8, to the inverting input of which the stored voltage Uj is applied. voltage at the output of amplifier 8, which is converted by converter 9 into the duration of unipolar pulses of the following frequency tJg, different from the frequency of the device in the first embodiment These pulses are through the switch 5 and the ballast resistor 11, and in the device according to the second variant, through the amplifier 22 with a controlled gain, the switch 5 and the ballast resistor 11 are fed to the thermal converter 1 of the resistance. As a result of the action of these pulses, an additional heating of the thermoconformer occurs, which increases its resistance, / and, accordingly, the voltage at the output of the measuring bridge. Since the pulse frequency from the output of converter 9 differs from the power frequency of the bridge, the synchronous detector reacts only to signals following the GO 4 frequency. As a result of the heating of the thermal converter, the voltage, -K, -k4l 3, flows to the non-inverting input of the amplifier 8 R () - –J 2) where n is the division factor of the voltage divided by voltage 7, 40 is the overheating temperature. With an increase in overheating temperature 69, the voltage Ug increases, tending to the value Ll. In the steady state, if we ignore the static statistics of the closed circuit, the input voltages of amplifier 8 are equalized (Uj 1). From the equality of voltages it follows: The overheating temperature 4 O is determined by the heat transfer coefficient of the thermal converter of resistance C, the square of the effective value of the pulsed current J and it is heated by the resistance Vc f. -, 2,2 (9 + u9l. (I) At the same time, as simple calculations show, the voltage drop Ucp with the average value of the pulse current on the heated thermal converter is equal to Fc (n-) (5) Ufp rcp- fio l4oc (0 + ue) where F is the surface area of the thermoconverter J "JQ is the amplitude of the same-field heating TOKq pulses. The established mean value of the voltage of the unipolar pulses is measured with a millivoltmeter 12 after resolution with a delay generated by the waiting multivibrator 13 equal to the thermal constant of 13 mm equal to the thermal constant of the pulley time thermocouple After switching the multivibrator 10, the average value of the voltage drop 34 from the pulse current is zero. At the same time, the output voltage of the bridge measuring circuit C y is greater than (J, during the cooling time of the thermocouple from the overheating temperature (Q Av) to the controlled temperature 0 and equal to thermal constant of the thermometer. Therefore, the repeated cycle of memorization is carried out with the delay created by the waiting multivibrator 14, including key 3, equal to the constant time of the thermal converter 1. When the resistance The thermoconverter changes the amplitude of the mono-field current pulses coming from the output of the converter 9. In order to keep their amplitude constant, in the device according to the first variant, it is stabilized using the comparison circuit 15, the voltage source 16 and the voltage follower 17. At the first input of the comparison circuit 15, the voltage is supplied from the ballast resistor L, the magnitude of which is proportional to the current flowing through it, and changes with a change in the resistance of the thermal converter. The second input of the comparison circuit receives a signal of a given amplitude from the source 16 of the reference voltage, which acts during the action of a single-pole pulse. In this case, the output of circuit 15 generates an additional signal proportional to the change in the current of a single-pole κ pulse, which also passes through the voltage repeater 17 to the RTD, providing additional heating. In the device according to the second variant, the amplitude of current pulses is stabilized , the reference source 16, and the gain controlled amplifier 22. In it, the difference signal from the code of the comparison circuit 16 changes the transmission coefficient of the amplifier 22, which leads to a change in the amplitude of the pulses at its output. The device for measuring the temperature in the first embodiment has a higher reliability with respect to the device in the second option, since in it the compensation is measured:

нени  амплитуды токовых импульсов осуществл етс  отдельной цепью. Устройство по второму варианту проще в реализации и настройке.the amplitude of the current pulses is carried out by a separate circuit. The device according to the second option is easier to implement and configure.

Наличие в устройстве ноВых элементов и новых св зей между элементами устройства выгодно отличает его отThe presence in the device of new elements and new connections between the elements of the device distinguishes it from

51834105183410

известного, так как позвол ет обеспечить стабилизацию амплитуды токовык импульсов подогрева и более точно зафиксировать изменение сигнала наknown, as it allows to ensure the stabilization of the amplitude of the current heating pulses and more accurately record the change in signal

5 выходе измерительного моста, что повьшает точность измерени  температуры и быстродействие.5 output of the measuring bridge, which increases the accuracy of temperature measurement and speed.

Claims (2)

1. Устройство для измерения температуры, содержащее термопреобразователь сопротивления, включенный в (-.плечо измерительного моста, интегратор, вход которого соединен с выходом первого ключа, а выход подключен к первому входу дифференциального усилителя, второй ключ, вход которого соединен с входом первого ключа, а выход через делитель подключен к второму входу дифференциального усилителя, преобразователь напряжения в длительность импульсов, вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя, а выход через третий ключ и балластный резистор соединен с первым выводом термопреобразователя -сопротивления, второй вывод которого соединен с общей шиной устройства, мультивибратор, первый выход которого соединен с управляющими входами второго и третьего ключей и управляющим входом первого ждущего мультивибратора, выход которого соединен с управ.ч<п пцим входом милливольтметра, подключенного к термопреобразова телю сопротивления, отличающееся тем, что, с целью повы шения точности измерения температуры и быстродействия устройства, в него введены второй ждущий мультивибратор, источник опорного напряжения, схема сравнения, последовательно соединенные масштабный усилитель, синхронный детектор и операционный усилитель, повторитель напряжения и генератор переменного напряжения, первый выход которого соединен с управляющим входом синхронного детектора, а второй выход подключен к измерительному мосту, выход которого соединен с входом масштабного усилителя, при этом второй выход мультивибратора через второй ждущий мультивибратор подключен к управляющему входу первого ключа, вход которого соединен с выходом операционного усилителя, входы схемы сравнения соответственно соединены с выводами балластного резистора и ω cz выходом источника опорного напряжения, управляющий вход которого соединен с выходом третьего ключа, а выход схемы сравнения через пов торитель напряжения подключен к термопреобразователю сопротивления.1. A device for measuring temperature, comprising a resistance thermocouple included in the (-shoulder of the measuring bridge, an integrator whose input is connected to the output of the first key, and the output is connected to the first input of the differential amplifier, the second key, the input of which is connected to the input of the first key, and the output through the divider is connected to the second input of the differential amplifier, a voltage to pulse converter, the input of which is connected to the output of the differential amplifier, and the output through the third key and score the resistor is connected to the first output of the thermal converter-resistance, the second output of which is connected to the device common bus, a multivibrator, the first output of which is connected to the control inputs of the second and third keys and the control input of the first standby multivibrator, the output of which is connected to the control input millivoltmeter connected to a resistance thermoconverter, characterized in that, in order to increase the accuracy of temperature measurement and the speed of the device, a second waiting mule is introduced into it tivibrator, reference voltage source, comparison circuit, series-connected scale amplifier, synchronous detector and operational amplifier, voltage follower and alternating voltage generator, the first output of which is connected to the control input of the synchronous detector, and the second output is connected to the measuring bridge, the output of which is connected to the input scale amplifier, while the second output of the multivibrator through the second standby multivibrator is connected to the control input of the first key, the input of which is connected with the output of the operational amplifier, the inputs of the comparison circuit are respectively connected to the outputs of the ballast resistor and ω cz is the output of the reference voltage source, the control input of which is connected to the output of the third switch, and the output of the comparison circuit is connected to the resistance thermoconverter via a voltage repeater. 2. Устройство для измерения температуры, содержащее термопреобразователь сопротивления, включенный в плечо измерительного моста, интегратор, вход которого соединен с выходом первого ключа, а выход подключен к первому входу дифференциального усилителя, второй ключ, вход которого соединен с входом >2. A device for measuring temperature, comprising a resistance thermocouple included in the arm of the measuring bridge, an integrator whose input is connected to the output of the first key, and the output is connected to the first input of the differential amplifier, the second key, the input of which is connected to the input> первого ключа, а выход через делитель подключен к второму входу дифференциального усилителя, преобразователь напряжения в длительность импульсов, вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя, третий ключ, выход которого через - балластный резистор соединен с первым выводом термопреобразователя сопротивления, второй вывод которого соединен с общей шиной устройства, мультивибратор, первый вход которого соединен с управляющими входами второго и третьего ; ключей и управляющим входом первого ждущего мультивибратора, выход которого соединен с управляющим вхо, дом милливольтметра, подключенного к термопреобразователю сопротивления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения температуры и быстродействия устройства, в него введены второй ждущий мультивибратор, источник опорного напряжения, схема сравнения, последовательно соединенные масштабный усилитель, синхронныйthe first key, and the output through the divider is connected to the second input of the differential amplifier, a voltage to pulse converter, the input of which is connected to the output of the differential amplifier, the third key, the output of which is connected through the ballast resistor to the first output of the resistance thermocouple, the second output of which is connected to the common a device bus, a multivibrator, the first input of which is connected to the control inputs of the second and third; keys and the control input of the first standby multivibrator, the output of which is connected to the control input, the house of a millivoltmeter connected to a resistance thermocouple, characterized in that, in order to improve the accuracy of temperature measurement and speed of the device, a second standby multivibrator, a reference voltage source, is introduced into it Comparison, series-connected scale amplifier, synchronous 1151834 детектор и операционный усилитель, усилитель с управляемым коэффициентом передачи и генератор переменного напряжения, первый выход которого соединен с управляющим входом синхронного детектора, а второй выход подключен к измерительному мосту, выход которого соединен с входом масштабного усилителя, при этом второй выход мультивибратора через второй ждущий мультивибратор, подключен к управляющему входу первого ключа, вход которого соединен с выходом операционного усилителя, входы схемы сравнения соответственно соединены с выводами балластного резистора и выходом источника опорного напряжения, управляющий вход которого соединен с выходом третьего ключа, а выход схемы сравнения соединен с управляющим входом усилителя с управляемым коэффициентом передачи, вход которого соединен с выходом преобразователя напряжения в длительность импульсов, а выход подключен к входу третьего ключа.1151834 detector and operational amplifier, an amplifier with a controlled transmission coefficient and an alternating voltage generator, the first output of which is connected to the control input of a synchronous detector, and the second output is connected to a measuring bridge, the output of which is connected to the input of a scale amplifier, while the second multivibrator output is through the second standby a multivibrator connected to the control input of the first key, the input of which is connected to the output of the operational amplifier, the inputs of the comparison circuit are respectively connected to the conclusions and a ballast resistor and the output of the reference voltage source, the control input of which is connected to the output of the third key, and the output of the comparison circuit is connected to the control input of the amplifier with a controlled transmission coefficient, the input of which is connected to the output of the voltage converter into the pulse duration, and the output is connected to the input of the third key .
SU833627208A 1983-07-25 1983-07-25 Device for measuring temperature (its versions) SU1151834A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833627208A SU1151834A1 (en) 1983-07-25 1983-07-25 Device for measuring temperature (its versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833627208A SU1151834A1 (en) 1983-07-25 1983-07-25 Device for measuring temperature (its versions)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1151834A1 true SU1151834A1 (en) 1985-04-23

Family

ID=21076282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833627208A SU1151834A1 (en) 1983-07-25 1983-07-25 Device for measuring temperature (its versions)

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1151834A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2622490C1 (en) * 2016-05-31 2017-06-15 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина" Device for measuring the temperature

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР № 1012042, кл.С 01 К 7/12, 1982. 2. Авторское свидетельство СССР № 742724, кл. G 01 К 7/20, 1978 (прототип). *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2622490C1 (en) * 2016-05-31 2017-06-15 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина" Device for measuring the temperature

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3875503A (en) Dual slope type resistance deviation measuring apparatus
US3875501A (en) Pulse width modulation type resistance deviation measuring apparatus
SU1151834A1 (en) Device for measuring temperature (its versions)
US3869914A (en) Isothermal calorimetry method and apparatus therefor
GB1425917A (en) Rms converter
SU1312405A1 (en) Thermoresistive temperature meter with digital indication
SU1040352A1 (en) Device for measuring thermoelectric converter thermal lag index
SU939963A1 (en) Digital temperature meter
SU1012042A1 (en) Device for measuring temperature
SU938269A1 (en) Device for regulating temperature
SU974148A1 (en) Device for measuring thermoconverter thermal lag
SU1530995A1 (en) Thermoanemometric device for with automatic temperature self-compensation
SU1190207A1 (en) Device for measuring temperature
SU1397743A1 (en) Multipoint digital thermometer
SU1012051A1 (en) Calorimeter
SU1190208A1 (en) Device for measuring temperature
SU767570A1 (en) Device for measuring quantity of heat
SU994933A2 (en) Frequency pulse temperature converter
SU932289A1 (en) Device for measuring resistance thermal converter thermal inertia factor
SU847217A1 (en) Converter of ac voltage rms value to dc voltage
SU934253A1 (en) Device for measuring thermal inertia factor of thermocouples
SU617721A1 (en) Follow-up balancing thermoanemometer
SU773451A1 (en) Apparatus for measuring temperature
SU1154534A1 (en) Heat flowmeter
SU949809A1 (en) Rms voltage value a-d converter